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立枯丝核菌(Rhrzoctonia solani Kūhn)是一种经济上非常重要的土传性病原真菌,其分布范围和寄主范围都非常广泛。该菌不仅危害水稻,还可危害玉米、大豆、马铃薯、番茄、黄瓜和甘蓝等260多种植物。立枯丝核菌被认为是一个复合种,所以该菌种内通常采用菌丝融合群进行再分类。根据菌丝融合群分类法,目前立枯丝核菌至少被划分为14个融合群,水稻纹枯病菌属于AG-1群的IA亚群,即R.solani AG-1 IA。本研究克隆并分析了立枯丝核菌8个不同融合群13个菌株的G蛋白β亚基基因序列,并用RNAi技术对水稻纹枯病菌(R.solani AG-1 IA)G蛋白β亚基基因进行了功能验证。取得了如下结果: 1.立枯丝核菌不同融合群G蛋白β亚基基因克隆与序列分析 利用NCBI网站(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)上公布的G蛋白β亚基基因同源序列,设计并筛选到扩增G蛋白β亚基基因的有效引物,并通过PCR和RT-PCR方法,扩增、克隆并测定了8个融合群13个标准菌株G蛋白p亚基基因的gDNA和cDNA序列。结果表明:除AG-5融合群外,其余融合群菌株均获得1800 bp左右的片段,而AG-5标准菌株的片段仅为1500 bp左右。 同时,本研究从核酸序列比对、系统发育、内含子和氨基酸序列差异等4方面对立枯丝核菌不同融合群菌株的G蛋白β亚基基因的序列进行了分析。序列比对结果表明:立枯丝核菌各个融合群G蛋白β亚基基因之间的同源性较高,同源性的高低与是否为同一融合群并没有必然的联系,同一亚群的菌株同源性达到100%。内含子分析结果表明:立枯丝核菌G蛋白β亚基基因共有4个内含子。氨基酸比对结果表明:不同融合群G蛋白β亚基的cDNA全长序列共有13个氨基酸的差异。 2.水稻纹枯病菌G蛋白β亚基基因功能分析 根据上述已获得的水稻纹枯病菌强致病力菌株GD-118的G蛋白β亚基基因序列,设计并筛选特异性引物,扩增出500 bp左右的该基因序列,成功地构建了水稻纹枯病菌G蛋白β亚基基因的RNAi表达载体pSilent-1-Gβ,并通过hph基因引物扩增、G蛋白β亚基基因特异性引物扩增、双酶切等方法确定了载体己正确连接。用PEG方法成功地对水稻纹枯病菌进行了表达载体pSilent-1-Gβ的转化,得到的转化子通过hph基因序列扩增证明载体确实已经插入到转化子中。从致病力、菌丝生长速率、产菌核能力和酶活性等4个方面对转化子和野生型菌株进行了比较,结果表明:转化子在致病力、菌丝生长速率、产菌核能力、PG和PMG酶活性方面比野生型菌株均有所降低或减少,进而验证了水稻纹枯病菌G蛋白β亚基基因的功能。